(57)【要約】【課題】  高品位の表示が可能な電気光学装置を、効率よく製造する。【解決手段】  配向膜形成工程において、一対の基板の少なくとも一方におけるストライプ状の段差を有する基板表面に対し、所定の蒸着角度による斜方蒸着を、基板表面の面内において段差の延在方向を基準として電気光学物質の配向不良が生じない範囲内で設定された蒸着方向に沿って行い、配向膜を形成する。【選択図】      図８
2005326679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の表面に配向膜が形成された一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学物質とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記一対の基板の少なくとも一方におけるストライプ状の段差を有する基板表面に対し、所定の蒸着角度による斜方蒸着を、前記基板表面の面内において前記段差の延在方向を基準として、前記段差に起因する前記電気光学物質の配向不良が生じない範囲内で設定された蒸着方向に沿って行い、配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記配向膜形成工程の後に、前記一対の基板を前記配向膜が形成された面を内側にして対向させ、前記一対の基板間に前記電気光学物質を注入する組み立て工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記蒸着方向が、少なくとも(i)前記段差の寸法形状、(ii)前記電気光学物質の種類、及び(iii)前記蒸着角度に応じて設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記蒸着方向が、前記段差の延在方向に対して±５度以内に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
少なくとも一方が、ストライプ状の段差を有する段差面を含んで構成されている一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された電気光学物質と、
前記段差面を下地として形成され、前記段差の延在方向を基準として前記電気光学物質の配向不良が生じない範囲内の方向に形状異方性を有する配向膜と
を備え、
前記電気光学物質は、前記形状異方性に応じて配向方向が規制されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
前記段差は、前記段差に対応するストライプ状の遮光膜の存在により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置の製造方法、及び該電気光学装置、並びに、該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置においては、電気光学物質の配向制御を、特定の表面形状をもつ配向膜により行う。このような配向膜は、成膜後にラビング処理が施されて作成される場合の他、酸化シリコン（ＳｉＯ）等を基板に対して斜めから蒸着する方法（以下、「斜方蒸着」という）により作成される場合がある。
【０００３】
ところが、配向膜の下地となる基板表面には、段差が存在している場合が殆どである。即ち、ＴＦＴアレイ基板上には、データ線、走査線及び画素電極等が基板上に積層構造をなしており、その厚みが凹凸を発生させている。ＴＦＴアレイ基板に対向する対向基板上では、遮光膜、カラーフィルタ等の存在により、同様に段差が生じている。
【０００４】
その場合、斜方蒸着の際に、段差の陰となって蒸着され難い、或いは全く蒸着されない領域が生じる。配向膜にこうした蒸着斑があると、電気光学物質の配向規制力が弱まり、光漏れや透過率低下によるコントラスト比の低下を招く原因となる。
【０００５】
そこで、配向膜の蒸着斑、ないしはそれに起因する表示斑を解消する方策が提案されている。例えば、特許文献１には、配向膜の斜方蒸着の際に段差の影となる領域に対応する領域を、遮光膜で覆う技術が提案されている。また、特許文献２には、２層の斜方蒸着膜からなる配向膜について開示されている。この場合、２層目の蒸着膜は、１層目の蒸着膜とは基板の面内方向に沿った方位角方向を異ならせることで、１層目において蒸着されにくい段差の影に対しても蒸着させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２６８０６６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された方法によれば、遮光領域が広がることで、開口率の低下等の弊害が生じるおそれがある。また、特許文献２に記載された方法では、２層形成することで配向膜形成に２倍かかること、各層の蒸着方向等の相対的条件を設定するのにも時間がかかる可能性がある。即ち、仕様決定から出荷までの所要期間、即ちＴＡＴ（Turn Around Time）が延長されて、製造効率が低下するという新たな問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高品位の表示が可能であり、効率よく製造可能な電気光学装置及びその製造方法、並びに、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、少なくとも一方の表面に配向膜が形成された一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学物質とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記一対の基板の少なくとも一方におけるストライプ状の段差を有する基板表面に対し、所定の蒸着角度による斜方蒸着を、前記基板表面の面内において前記段差の延在方向を基準として、前記段差に起因する前記電気光学物質の配向不良が生じない範囲内で設定された蒸着方向に沿って行い、配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜形成工程の後に、前記一対の基板を前記配向膜が形成された面を内側にして対向させ、前記一対の基板間に前記電気光学物質を注入する組み立て工程とを含む。
【００１０】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、配向膜形成工程において、ストライプ状の段差を有する基板表面を下地とした斜方蒸着により、配向膜が形成される。配向膜は、例えばＳｉＯ等の蒸着可能な無機材料からなり、一対の基板のいずれか一方又は両方に形成されてよい。
【００１１】
尚、本発明は、下地面にストライプ状の段差が生じている場合に適用される。段差は、例えば下地面の下層側に形成される配線や素子、遮光膜等の厚みによって生じるが、ここでは特に、遮光膜等のストライプ状の構成要素により段差が生じた場合を想定している。
【００１２】
この場合において、配向膜を形成するための斜方蒸着は、基板表面の面内において段差の延在方向を基準とした蒸着方向に沿って行われる。即ち、下地面における段差がストライプ状に延びる方向に沿って蒸着ビームが射出されるために、段差の影となる領域が殆どなく、蒸着斑が低減又は解消される。従って、一度の蒸着で、概ね斑のない配向膜を形成することができる。
【００１３】
蒸着方向は、段差の延在方向と完全に合致することが望ましいが、実際に両者を完璧に合致させることは容易ではない。但し、蒸着方向が、段差の延在方向から多少ずれていたとしても、本発明の作用及び効果を奏する構成であればよい。つまり、蒸着方向は、形成された配向膜によって電気光学物質に配向不良が生じない角度範囲内で設定されていればよい。尚、ここで「配向不良が生じない」というのは、配向不良による実害、即ち、表示品質における不具合が許容範囲内にあることを意味する。係る「配向不良が生じない」角度範囲とは、各電気光学装置の仕様に応じて個別具体的に、実験的、経験的、理論的に或いはシミュレーション、計算等によって、決定すればよい。尚、蒸着角度、即ち基板表面の法線に対する蒸着ビームの角度或いは傾斜角度は、ここでは特に問わない。
【００１４】
配向膜形成工程の後は、組み立て工程において、一対の基板は配向膜が形成された面を内側にして対向され、一対の基板間に電気光学物質が注入される。上記のように、ここで形成された配向膜には斑が殆どないので、配向膜に接する状態で基板間に挟持された電気光学物質には配向不良が殆ど生じない。
【００１５】
従って、このようにして製造される電気光学装置においては、電気光学物質の配向不良に起因する光漏れやコントラスト比の低下等が抑制又は解消され、良好な表示が可能である。
【００１６】
尚、前述の問題点（即ち、段差の存在によって配向膜に斑が生じ、表示不良が起きること）の別の解決方法として、例えば基板や層間絶縁膜に配線を埋め込んだり、研磨を施したりして、基板表面を平坦化することが考えられる。しかしながら、そのような方法では、工程数の増加などにより、却って製造上の弊害が生じるおそれがある。その点では、本発明の方が有利だといえる。また、最近は、ライン反転駆動等の極性反転駆動に伴う横電界の発生を抑制する目的で、基板表面の隣接ライン同士の境界に、ストライプ状の段差を意図的に設ける場合が多い。そのような場合においては、基板表面を平坦化することはできないが、本発明に係る構成をとれば、段差自体は残しつつも前述の問題を解決することができ、大変都合が良い。
【００１７】
また、蒸着ビームの基板表面における面内方向を段差に応じて設定する以外は通常通りの方法で、こうした蒸着斑のない配向膜が形成されることから、表示品質が良好な電気光学装置を比較的容易に製造することができ、製造効率を向上させることも可能である。
【００１８】
本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記蒸着方向が、少なくとも(i)前記段差の寸法形状、(ii)前記電気光学物質の種類、及び(iii)前記蒸着角度に応じて設定されている。
【００１９】
この態様によれば、蒸着方向は、少なくとも上記の３条件に応じて設定される。即ち、蒸着方向は、直接に配向膜の形状異方性の向きを決定する。これは、電気光学物質の配向方向を制御することに他ならない。同様に、電気光学物質の配向方向を決定づける要素が、例えばネマティック材料、コレスティック材料等を含んでなる電気光学物質の種類、及び既に説明した「蒸着角度」であり、これらは互いに関連しあっている。
【００２０】
(i)段差の寸法形状は、蒸着角度及び蒸着方向との相対関係によって段差の影の大きさを左右する要素である。尚、段差の寸法形状は、具体的には段差の高さ、幅、テーパ形状、及び段差同士の間隔等を指す。この場合、より詳細な条件設定が可能となる。
【００２１】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記蒸着方向が、前記段差の延在方向に対して±５度以内に設定されている。
【００２２】
この態様によれば、実際に製造される電気光学装置に適合する具体的な蒸着方向の角度範囲が設定されている。即ち、蒸着方向が段差の延在方向に対して±５度以内であれば、電気光学物質の配向状態を良好に制御されることから、誤差範囲とみなすことができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、少なくとも一方が、ストライプ状の段差を有する段差面を含んで構成されている一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された電気光学物質と、前記段差面を下地として形成され、前記段差の延在方向を基準として前記電気光学物質の配向不良が生じない範囲内の方向に形状異方性を有する配向膜とを備え、前記電気光学物質は、前記形状異方性に応じて配向方向が規制されている。
【００２４】
本発明の電気光学装置によれば、配向膜は、概ね段差の延在方向に沿って形状異方性を有するように形成されている。そのため、配向膜には段差に起因する斑が殆どなく、この配向膜に配向方向を規制された電気光学物質には、配向不良が殆ど生じない。
【００２５】
従って、この電気光学装置においては、電気光学物質の配向不良に起因する表示品質の低下が抑制又は解消され、良好な表示を可能とする。
【００２６】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記段差は、前記段差に対応するストライプ状の遮光膜の存在により形成されている。
【００２７】
一対の基板のいずれにおいても、入射光の入射領域を規制するために、遮光膜は上層側に設けられる。遮光膜は、表示用電極が設けられる開口領域以外の部分、即ち非開口領域を覆うように設けられ、画素形状に応じてストライプ状又は格子状に形成される。一方、配向膜は、電気光学物質の配向制御のために、通常は基板の最上面全体に形成される。
【００２８】
即ち、配向膜は、遮光膜のほぼ直上に形成されることになる。そのため、配向膜の下地となる面には、遮光膜の形状に由来した段差が顕著に生じることになるが、本発明においては、そのような場合であっても、形成される配向膜に段差の影響を殆ど与えずに済む。言い換えると、遮光膜の形状等を変更したり、基板や層間絶縁膜に遮光膜や配線等を埋め込んだり、下地面にＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）処理を施したりすることなく、配向膜を均一に形成することが可能となる。
【００２９】
尚、このような遮光膜は、横電界を抑制する目的で、ある程度の大きさの段差が生じるように形成される場合がある。本発明によれば、段差自体は残しつつも配向膜の斑は軽減又は解消されるので、こうした場合に特に有効である。
【００３０】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００３１】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品位の表示が可能であり、効率よく製造することが可能である。この電子機器は、例えば、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器として実現することができる。
【００３２】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００３４】
＜１：第１実施形態＞
ここで第１実施形態に係る電気光学装置の製造方法について説明する前に、該製造方法を適用して製造される電気光学装置の構成について、図１から図１１を参照して説明する。尚、本実施形態では、本発明に係る電気光学装置の一具体例として液晶装置を例にとっている。
【００３５】
＜１−１：電気光学装置の構成＞
本実施形態に係る電気光学装置の構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電気光学装置を、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ’断面図である。図３は、対向基板の構成を表している。尚、図２と図３では対向基板の上下の向きは逆になっている。また、この電気光学装置は、本発明の一具体例として駆動回路内蔵型ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式を採用している。
【００３６】
図１及び図２において、電気光学装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とにより構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００３７】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００３８】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３９】
画像表示領域１０ａの周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４０】
また、対向基板２０の４つのコーナーには、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４１】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線データ線等の配線の上層に画素電極９ａが設けられている。そして、画素電極９ａの直上に、配向膜１６が形成されている。
【００４２】
図３において、対向基板２０の対向面には、対向電極２１が形成されている。対向電極２１は、画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。この対向基板２０と対向電極２１の間には、ＴＦＴにおける光リーク電流の発生等を防止するために、ＴＦＴと正対する領域を覆うようにストライプ状の遮光膜２３が形成されている。そして、対向電極２１の更に上には、配向膜２２が設けられている。
【００４３】
配向膜２２の下地となる対向電極２１の表面には、ストライプ状の遮光膜２３に起因する段差Ｈが存在している。配向膜２２は、斜方蒸着によって成膜された無機材料、例えばＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３等からなり、その膜厚は例えば５０ｎｍ（５００Å）程度とされている。そして、後述するように段差Ｈの延在方向に沿って斜方蒸着を行うことで、成膜される。そのため、本実施形態における配向膜２２は、段差Ｈの延在方向に形状異方性を有する。
【００４４】
以上のように構成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設けられている。液晶層５０は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の周縁をシール材５２により封止して形成した空間に、液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との間に電界が印加されていない状態において、配向膜１６及び配向膜２２により、所定の配向状態をとるようになっている。
【００４５】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。
【００４６】
＜１−２：電気光学装置の製造方法＞
次に、このような電気光学装置の製造方法について、図４から図１１を参照して説明する。図４は、電気光学装置の製造工程を表すフローチャートであり、図５は、そのうち配向膜の成膜に用いる蒸着装置の構成を表している。また、図６及び図７は、対向基板２０に配向膜を蒸着する際の蒸着角度を、図８は蒸着方向を夫々表している。図９は、こうして製造された電気光学装置の画素単位の表示の様子を表している。また、図１０及び図１１は、本実施形態の比較例としての製造方法、及び、それによって製造された電気光学装置における画素単位の表示の様子を表している。
【００４７】
図４のフローチャートにおいて、先ず、ＴＦＴアレイ基板１０上に積層構造を形成する（ステップＳ１１）。この工程は、例えば以下のように行うことができる。先ず、ＴＦＴアレイ基板１０として、ガラス基板ないし石英基板を用意し、その上に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜からなる走査線をスパッタリング、フォトリソグラフィ及びエッチングによりパターン形成する。更にその上に、例えば常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＮＳＧからなる下側絶縁膜を形成する。
【００４８】
次に、下地絶縁膜上にポリシリコン膜を形成し、これにフォトリソグラフィ及びエッチング等を施すことにより、所定パターンを有する半導体層を形成する。この半導体層の表面を熱酸化し、ゲート絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチング等により、ゲート電極を形成する。更に、ゲート電極をマスクとして不純物イオンをドープして、半導体層内にソース領域及びドレイン領域を形成することにより、画素スイッチング用ＴＦＴが形成される。
【００４９】
次に、ＴＦＴ上にＮＳＧ膜からなる第１層間絶縁膜を形成した後、ポリシリコン膜にリン（Ｐ）を熱拡散して下部電極を形成し、高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる誘電体膜、導電性ポリシリコン膜からなる容量電極を積層させ、蓄積容量を形成する。
【００５０】
次に、ＮＳＧ膜からなる第２層間絶縁膜を形成した後、データ線等を形成する。次に、第３層間絶縁膜を形成した後、その上面をＣＭＰ処理により平坦化する。具体的には、例えば研磨プレート上に固定された研磨パッド上に、シリカ粒を含んだ液状のスラリー（化学研磨液）を流しつつ、スピンドルに固定した基板表面を回転接触させることにより、第３層間絶縁膜の上面を研磨する。
【００５１】
次に、第３層間絶縁膜上に、スパッタ等によりＩＴＯ膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びエッチングを行なうことにより、画素電極９ａを形成する。更に、ＴＦＴアレイ基板１０上の全面に、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料を斜方蒸着し、５０ｎｍ（５００Å）程度の膜厚の配向膜１６を形成する。
【００５２】
この場合に適用される蒸着装置は、例えば図５のように構成されている。この装置は、真空蒸着用の装置であり、蒸発源９０と、蒸着基板を所定の角度θで支持するように構成された内部を密閉可能なペルジャー９１とを備えている。そして、蒸発源９０からの直進方向を示すＸ１軸に対し、ＴＦＴアレイ基板１０の中心軸Ｘ２は角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾くように配置される。つまり、このときには蒸発材料の進行方向からＴＦＴアレイ基板１０の基板面が角度θだけ傾いている。その結果、ＴＦＴアレイ基板１０に蒸着した材料は、所定角度の柱状結晶が配列するように成長する。こうして得られる無機斜方蒸着膜としての配向膜１６は、表面形状効果により液晶層５０の液晶分子を配向させることができる。尚、配向膜１６は、無機材料からなることで耐光性や耐熱性に優れ、ライトバルブとしての電気光学装置の耐久性向上に寄与する。このようにして、ＴＦＴアレイ基板１０上に図２に示した積層構造が形成される。
【００５３】
以上のＴＦＴアレイ基板１０上の構造の形成工程と並行して又は相前後して、対向基板２０上についても所定の構造を形成する工程を行う。即ち、対向基板２０としてガラス基板等を先ず用意し、その全面に例えば金属クロム等をスパッタし、フォトリソグラフィ及びエッチングを行なうことにより、ストライプ状の遮光膜２３を形成する。続いて、スパッタリングによりＩＴＯ膜を約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積して、対向電極２１を形成する（ステップＳ１２）。このとき、対向電極２１の表面には、遮光膜２３の存在によりストライプ状の段差Ｈが発生している。
【００５４】
次に、対向基板２０上の全面に、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料を斜方蒸着し、５０ｎｍ（５００Å）程度の膜厚の配向膜２２を形成する（ステップＳ１３）。本実施形態においては、この工程が本発明の「配向膜形成工程」の一例に対応している。
【００５５】
ここで、配向膜２２の成膜は、図６に示した蒸着角度δ１で行われる。蒸着角度δ１は、図５の角度θに相当し、配向膜２２によって配向するＴＮモード液晶のプレティルト角との間には、図７のような対応関係が存在する。即ち、配向膜２２の蒸着角度δ１に応じて液晶は２相状態をとる。蒸着角度δ１が６０度付近では、液晶は殆ど基板面に伏した状態で配向するが、蒸着角度δ１が８０度付近では、液晶はおよそ３０度のプレティルト角で配向する。そこで、ここでは蒸着角度δ１を、例えば８０度に設定している。
【００５６】
更に、本実施形態では、蒸発材料の基板面上の進行方向、即ち対向基板２０の基板表面の面内における蒸着方向Ｘ３を、ストライプ状の段差Ｈの延在方向に沿った方向に設定する。そのため、蒸着の際に段差Ｈの影となる領域が物理的に殆ど生じず、段差Ｈのために基板表面が蒸着される領域と蒸着されない影の領域とに分かれるのが防止される。従って、配向膜２２における蒸着斑が低減又は解消される。
【００５７】
尚、蒸着方向Ｘ３は、蒸発材料の結晶成長方向、配向膜２２の形状異方性の向きを直接に決定し、液晶層５０における液晶の配向方向を決定づける。同様に、液晶の配向方向を決定づける要素としては、例えば液晶の種類及び蒸着角度があり、これらは配向膜２２の蒸着条件として相互に関連している。よって、蒸着方向Ｘ３は、段差Ｈの延在方向だけでなく、こうした他の条件との兼ね合いから設定されてもよい。
【００５８】
その後、上述のように積層構造が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを、配向膜１６及び２２が対面するように対向させ、シール材５２により貼り合わせる（ステップＳ１４）。
【００５９】
次に、両基板間に形成された空間に、ここでは、正の誘電率異方性をもち、ＴＮモード（Twisted Nematic）の液晶材料が注入され、所定厚の液晶層５０が形成される（ステップＳ１５）。液晶層５０は、無機斜方蒸着膜である配向膜１６及び２２の表面形状効果により、およそ３０度のプレティルト角で配向する。その際、特に、配向膜２２は蒸着斑のない状態で形成されているために、液晶層５０における液晶の配向状態は、配向膜により斑なく、均一に規制される。尚、これら貼り合わせ工程及び液晶注入工程は、本発明の「組み立て工程」の一例に対応する。
【００６０】
このようにして製造される電気光学装置は、液晶層５０における液晶の配向不良に起因する表示品質の低下が抑制又は解消されており、良好な表示を可能とする。
【００６１】
例えば、この場合の画像表示領域１０ａを拡大すると、図９に示したように、いずれの画素も鮮明に表示される。図中、画素の周囲の格子状の領域のうち、横方向に延びる領域が遮光膜２３の一例に対応する遮光領域である。
【００６２】
これに対し、本実施形態の比較例では、図１０に示したように、段差Ｈと直交する方向を蒸着方向Ｘ３’として配向膜２２と対応する配向膜を形成している。その斜方蒸着の際には、段差Ｈの影となって蒸着されない領域が遮光膜２３に沿って残存するために、形成される配向膜には蒸着斑が生じる。その結果、この配向膜の斑に応じ、液晶層５０に配向不良が生じる。即ち、図１１に示したように、この場合の画像表示領域１０ａ’には表示不良領域１０ａａ’が存在する。表示不良領域１０ａａ’は、配向膜の蒸着斑に起因し、これに対応する領域に発生する。尚、液晶の配向規制力が弱い表示不良領域１０ａａ’が、このように画素の周縁に形成されると、横電界による液晶の配向不良の誘因となり得、更にコントラスト比の低下等の表示品質低下をもたらす。横電界とは、反転駆動方式をとる電気光学装置において、相隣接する画素電極９ａのうち印加電圧が逆極性の電極間に生じる、基板面に平行方向の電界をいう。従って、横電界は、光抜け等の液晶の変調不良を引き起こす。
【００６３】
このように本実施形態においては、対向基板２０における配向膜２２の斜方蒸着に際し、基板表面の面内における蒸着方向Ｘ３を、段差Ｈの延在方向に沿った方向に設定したので、斜方蒸着であるにも関わらず、成膜状態に段差Ｈが影響しないことから、一度の蒸着で概ね斑のない配向膜２２を形成することができる。そのため、液晶の配向不良に起因するコントラスト比の低下が抑制される。また、画像表示領域１０ａの全面において、液晶の配向規制力が改善されるので、横電界による変調不良からコントラスト比が低下することが抑制される。よって、表示品質の低下が抑制又は解消され、良好な表示が可能な電気光学装置を製造することができる。同時に、通常知られた斑のない配向膜の形成方法では、二層成膜する必要があるが、ここでは一層でよいので、工程数が削減される。よって、製造効率を向上させることが可能である。
【００６４】
また、本実施形態は、蒸着上記蒸着方向Ｘ３の設定を除けば、通常通りの方法で蒸着斑のない配向膜を形成することができることから、品質良好な電気光学装置を比較的容易に製造することができる。よって、製造効率を向上させることが可能である。
【００６５】
ところで、蒸着方向Ｘ３は、成膜状態から段差Ｈの影響を無くすという意味からすれば、段差Ｈの延在方向に完全に合致させることが望ましいが、段差の延在方向から多少ずれていたとしても、実質的な作用及び効果は十分に期待できる。従って、蒸着方向Ｘ３は、形成される配向膜２２の状態が、液晶層５０に配向不良が生じない（即ち、表示品質における不具合が許容範囲内である）範囲内で設定されていればよい。
【００６６】
具体的には、蒸着方向Ｘ３は、段差Ｈの延在方向に対して±５度以内に設定されてよい（図８参照）。この角度範囲は、実施例として後述するように、本発明の発明者が実験から得た知見に基づいている（図１４及び図１５等を参照）。即ち、蒸着方向が段差の延在方向に対して±５度以内であれば、液晶層５０の配向不良に起因する表示斑は殆ど生じない。
【００６７】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６は、ＣＭＰを施した第３層間絶縁膜を下地面とするので、段差による成膜不良が殆ど問題とならないことから、ここでは本発明の蒸着方法を適用しなかったが、下地面の凹凸が問題となる場合には、上記配向膜２２と同様にして形成するとよい。
【００６８】
＜２：第２実施形態＞
次に、第２実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。ここで、図１２及び図１３は、対向基板に配向膜を蒸着する際の蒸着角度を表している。
【００６９】
この実施形態は、第１実施形態とは利用する液晶の種類が異なる点、及び、対向基板２０に形成する配向膜２５の蒸着角度が第１実施形態の蒸着角度と異なる点を除けば、第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符合を付し、その説明を適宜省略する。
【００７０】
ここで、液晶層５０を構成する液晶には、負の誘電率異方性をもち、ＶＡＮ（Vertical Alignment Nematic：垂直配向）モードである液晶を用いる。そのため、図１２において、配向膜２５は、蒸着角度δ２で蒸着される。蒸着角度δ２には、図１３のように、配向膜２５によって配向するＶＡＮモード液晶のプレティルト角との間に対応関係が存在する。即ち、配向膜２５の蒸着角度δ２に対し、液晶のプレティルト角は９０度近い大きさで下に凸の曲線状に変化する。そこで、ここでは蒸着角度δ２を、ほぼ極小値となる４５度に設定している。
【００７１】
尚、蒸着方向Ｘ３は第１実施形態と同様に設定する。その結果、蒸着の際に段差Ｈの影となる領域が物理的に殆ど生じず、配向膜２５における蒸着斑が低減又は解消される。
【００７２】
従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が発揮される。
【００７３】
＜３：電子機器＞
以上に説明した液晶装置は、例えばプロジェクタに適用することができる。ここでは、本発明の電子機器の一例として、実施形態における電気光学装置をライトバルブに適用したプロジェクタについて説明する。図１４は、そのようなプロジェクタの構成例を示している。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての電気光学装置１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇに入射される。ここで、電気光学装置１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇの構成は上述した電気光学装置と同等であり、夫々において画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの各原色信号が変調される。電気光学装置１００Ｒ、１００Ｂ及び１００Ｇによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。ダイクロイックプリズム１１１２では、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０等にカラー画像が投写される。
【００７４】
尚、上記実施形態の電気光学装置は、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー表示装置に適用することもできる。その場合、対向基板２０上における画素電極９ａに対向する領域に、ＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に形成すればよい。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。更に、以上の各場合において、対向基板２０上に画素と１対１に対応するマイクロレンズを設けるようにすれば、入射光の集光効率が向上し、表示輝度を向上させることができる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用してＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るい表示が可能となる。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明に係る実施例について、図１５から図１８を参照して説明する。
【００７６】
＜実施例１＞
第１実施形態と同様にして、誘電率異方性が正であり、ＴＮモードのネマティック液晶を用いた電気光学装置を作製する。対向基板上に配向膜を形成する際は、第１実施形態の製造プロセスに従い、蒸着角度８０度、基板表面のストライプ状段差の延在方向を基準とする蒸着方向で斜方蒸着を行い、膜厚５０ｎｍ（５００Å）とする。この場合に、パラメータとして(1)蒸着方向をストライプ状段差の延在方向から０度〜２０度の範囲で段階的に変化させると共に、(2) 遮光膜の膜厚を５５ｎｍ、８５ｎｍ、１１０ｎｍ、２００ｎｍと変化させて段差の高さを変える。そして、各場合において、蒸着方向に対する遮光膜の段差の影の長さを測定する。
【００７７】
図１５は、段差の影の長さの測定値に基づいた、液晶に配向不良が生じるか否かの評価結果を表している。段差の影の長さは、液晶配向が不良となる領域の大きさの指標である。具体的には、影の長さが１００ｎｍ以下であれば配向良好（図中○）、１００ｎｍから１５０ｎｍ未満の範囲であれば一部が配向不良となる状態（図中△）、１５０ｎｍ以上であれば無視できない程度に配向不良が発生した状態（図中×）としている。
【００７８】
つまり、本発明の効果を得るには、例えば段差の高さが１１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の場合には、ずれの角度が７度以内であることが望ましく、好ましくは５度以内であれば最良の効果が得られる。
【００７９】
また、段差の高さが８５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の場合であれば、ずれの角度は１２度以内が望ましく、さらに好ましくは７度以内であることが最適な条件である。
【００８０】
この結果では、段差が高くなるほど、また蒸着方向が段差の延在方向からずれるほど、配向不良が起きやすくなるという傾向が顕著である。斜方蒸着の際の段差の影の大きさは、当然のことながら、段差の大きさと蒸着方向に依存している。そして、段差がある程度大きくても（現実的なサイズ範囲で段差の大きさに関わらずに）最終的に良好な配向状態を保つことができる蒸着方向は、段差の延在方向に対するずれが５度以内の場合である。即ち、本発明においては、概ね５度を誤差範囲内として段差の延在方向に沿った蒸着方向であれば蒸着斑のない配向膜が得られ、上記のような効果を奏する、適当な実施が可能であると考えられる。
【００８１】
＜実施例２＞
第２実施形態と同様にして、誘電率異方性が負であり、ＶＡＮモードのネマティック液晶を用いた電気光学装置を作製する。対向基板上に配向膜を形成する際は、第２実施形態の製造プロセスに従い、蒸着角度４５度、基板表面のストライプ状段差の延在方向を基準とする蒸着方向で斜方蒸着を行い、膜厚５０ｎｍ（５００Å）とする。この場合に、実施例１と同様にパラメータを変化させ、各場合において、蒸着方向に対する遮光膜の段差の影の長さを測定する。
【００８２】
図１６は、段差の影の長さの測定値に基づいた、液晶に配向不良が生じるか否かの評価結果を表している。段差の影の長さは、液晶配向が不良となる領域の大きさの指標である。具体的には、影の長さが２０ｎｍ以下であれば配向良好（図中○）、２０ｎｍから３０ｎｍ未満の範囲であれば一部が配向不良となる状態（図中△）、３０ｎｍ以上であれば無視できない程度に配向不良が発生した状態（図中×）としている。ちなみに、液晶がＶＡＮモードの場合、駆動方式はノーマリブラックモードとなる。従って、僅かでも配向不良が起きると黒表示となり、コントラスト比が大きく低下することから、ノーマリホワイトであるＴＮモードよりも評価基準が厳しく設定されている。
【００８３】
この場合も、実施例１と殆ど同様の結果が得られ、やはり、本発明に係る斜方蒸着においては、概ね５度を誤差範囲内として段差の延在方向に沿った蒸着方向で行えばよいことが裏付けられる。
【００８４】
＜実施例３＞
実施例１及び実施例２のように蒸着方向に段差の延在方向から多少のずれがある場合には、段差の影の大きさは、段差の寸法形状、即ち段差の高さ、幅、テーパ形状、及び段差同士の間隔等によっても左右される。そのため、そのような場合の蒸着方向は、段差の寸法形状を考慮して設定する必要がある。
【００８５】
そこで、段差の高さに代えて、段差のテーパ角度をパラメータとしたこと以外は実施例１と同様の条件で、電気光学装置の作製及び評価を行う。即ち、図１７において、テーパ角αを０度、５０度、６５度、８０度と蒸着方向のずれと共に変化させる。テーパ角αが小さいほど、段差の陰は小さくなることが予想される。尚、この場合の段差の高さは、１１０ｎｍ固定である。
【００８６】
図１８は、段差の影の長さの測定値に基づいた、液晶に配向不良が生じるか否かの評価結果を表している。実際には、僅かではあるが、確かにテーパ角αが小さく方が蒸着方向のずれをより許容できる傾向が認められる。このように、遮光膜等による段差の形状によっても、本発明に係る斜方蒸着が両方に実施できる範囲が変わる。
【００８７】
尚、実施形態及び実施例では、本発明に係る電気光学装置の一例として液晶装置を挙げて説明したが、本発明は、表面の段差によって成膜状態に斑が生じる結果、表示品質の低下が引き起こされるような他の電気光学装置の製造に対しても適用可能である。
【００８８】
本発明は、上述した実施形態及び実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造方法及び電気光学装置、並びに電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図３】第１実施形態に係る電気光学装置のうち対向基板を表す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る製造方法のフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る蒸着装置の概略構成を表す断面図である。
【図６】対向基板側の配向膜の斜方蒸着における蒸着角度を表す斜視図である。
【図７】図６に示した斜方蒸着における蒸着角度に対する液晶のプレティルト角を表すグラフである。
【図８】対向基板側の配向膜の斜方蒸着における蒸着方向を表す平面図である。
【図９】第１実施形態に係る電気光学装置における表示状態を表す平面図である。
【図１０】第１実施形態の比較例に係る、対向基板側の配向膜の斜方蒸着における蒸着方向を表す平面図である。
【図１１】第１実施形態の比較例に係る電気光学装置における表示状態を表す平面図である。
【図１２】第２実施形態に係る配向膜の斜方蒸着における蒸着角度を表す斜視図である。
【図１３】図１２に示した斜方蒸着における蒸着角度に対する液晶のプレティルト角を表すグラフである。
【図１４】本発明の電子機器の一実施形態に係る液晶プロジェクタの構成を表す断面図である。
【図１５】実施例１に係る電気光学装置において、対向基板上の遮光膜の高さ、及び蒸着方向のずれを夫々変化させた場合の液晶配向状態の評価結果の表である。
【図１６】実施例２に係る電気光学装置において、対向基板上の遮光膜の高さ、及び蒸着方向のずれを夫々変化させた場合の液晶配向状態の評価結果の表である。
【図１７】実施例３に係る電気光学装置における、対向基板上の遮光膜の形状を表す断面図である。
【図１８】実施例３に係る電気光学装置において、対向基板上の遮光膜のテーパ角度、及び蒸着方向のずれを夫々変化させた場合の液晶配向状態の評価結果の表である。
【符号の説明】
【００９０】
９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１０ａａ’…表示不良領域、２０…対向基板、２１…対向電極、２２…配向膜、２３…遮光膜、５０…液晶層、Ｈ…段差、δ１、δ２…蒸着角度、Ｘ３…蒸着方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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